基于旋变传感器的参数获取方法技术

本发明专利技术提供了一种基于旋变传感器的参数获取方法，包括：旋变传感器采集车轮的角位移和角速度变化，并根据角位移和角速度变化，生成旋转电压信号；解码器接收旋变传感器输出的旋转电压信号，并对旋转电压信号进行处理，生成电角度数值；处理器接收解码器发送的电角度数值，并对电角度数值进行处理，生成车轮机械弧度和车轮角速度。由此，保证了测量精度，降低了对环境使用条件的要求，同时可以检测旋变传感器的开路和短路状态，提高了自动驾驶的安全性能。

Parameter Acquisition Method Based on Rotary Sensor

The invention provides a parameter acquisition method based on the rotary sensor, which includes: the rotary sensor collects the angular displacement and angular velocity change of the wheel, generates the rotary voltage signal according to the angular displacement and angular velocity change, the decoder receives the rotary voltage signal from the rotary sensor, and processes the rotary voltage signal to generate the electric angle value, and the processor receives and decodes it. The electric angle value sent by the device is processed to generate the mechanical radian and angular velocity of the wheel. Thus, the measurement accuracy is guaranteed, the requirement of environmental use conditions is reduced, and the open and short circuit states of the rotary sensor can be detected, which improves the safety performance of automatic driving.

【技术实现步骤摘要】
基于旋变传感器的参数获取方法
本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种基于旋变传感器的参数获取方法。
技术介绍
由于低速自动驾驶车辆在运行过程中，需要有辅助定位的手段。目前均是通过轮速差来实现辅助定位。因此就需要一个相对精度较高的轮速计。现在很多低速车辆采用的是光电传感器作为轮速测量。光电传感器采用光栅的方式测量车轮转动的角度，输出两象的PWM波信号。控制器检测PWM的频率可以获得车轮的转速。采用光电传感器方式实现的轮速计，对工作环境要求较高，普遍不能实现防水的等级要求。另外采用光电传感器方式，轮速计不能实现传感器的开路、短路检测。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种基于旋变传感器的参数获取方法，以解决现有计算中的轮速计对工作环境要求较高，不能实现传感器的开路、短路检测的问题。为解决上述问题，第一方面，本专利技术提供了一种基于旋变传感器的参数获取方法，其特征在于，所述方法包括：旋变传感器采集车轮的角位移和角速度变化，并根据所述角位移和角速度变化，生成旋转电压信号；解码器接收所述旋变传感器输出的旋转电压信号，并对所述旋转电压信号进行处理，生成电角度数值；处理器接收所述解码器发送的电角度数值，并对所述电角度数值进行处理，生成车轮机械弧度和车轮角速度。在一种可能的实现方式中，所述方法之前还包括：所述解码器产生交流励磁信号，并对所述交流励磁信号进行放大；所述旋变传感器的初级线圈接收所述放大后的交流励磁信号，并生成交变磁场；所述旋变传感器的次级线圈根据所述交变磁场，采集车轮切割所述交变磁场产生的感应信号，生成旋转电压信号。在一种可能的实现方式中，利用公式S＝angle(k)–angle(k-1)计算一个采样周期内的电角度；其中，S为一个采样周期内转动的电角度数值，angle(k)为当前采集的电角度数值，angle(k-1)为该采样周期前采集的电角度数值。在一种可能的实现方式中，当angle(k)>angle(k-1),且angle(k)-angle(k-1)>2400时，可视为反转时，一个采样周期内跨过了一个电周期，此时S＝angle(k)–angle(k-1)-4800；当angle(k)<angle(k-1),且angle(k-1)-angle(k)>2400时，可视为正转时，一个采样周期内跨过了一个电周期，此时S＝angle(k)–angle(k-1)+4800。在一种可能的实现方式中，利用公式θ1＝(S/13.3/2/N)*π，计算车轮机械弧度；其中，S为电角度，N为旋变传感器的极对数。在一种可能的实现方式中，利用公式α＝θ1/0.1计算车轮转动的角速度，其中，θ1为车轮机械弧度。在一种可能的实现方式中，利用公式l＝θ1*2*R计算车轮的转动位置，其中，θ1为车轮机械弧度，R1为车轮半径。在一种可能的实现方式中，利用公式θ2＝(l2-l1)/(2*L)计算车辆的转弯弧度；其中，θ2为转弯弧度，l1为左轮转动距离，l2为右轮转动距离，L为左右轮之间轮距。第二方面，本专利技术提供了一种设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行第一方面任一所述的方法。第三方面，本专利技术提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一所述的方法。第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一所述的方法。通过应用本专利技术提供的基于旋变传感器的参数获取方法，保证了测量精度，降低了对环境使用条件的要求，同时可以检测旋变传感器的开路和短路状态，提高了自动驾驶的安全性能。附图说明图1为本专利技术实施例提供的基于旋变传感器的参数获取方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的基于旋变传感器的参数获取装置结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的旋变传感器正转时，解码器的输出示意图；图4为本专利技术实施例提供的旋变传感器反转时，解码器的输出示意图；图5为车辆转弯弧度的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。图1为本专利技术实施例一提供的定位方法流程示意图。该方法应用在车辆中，尤其可以应用在低速自动驾驶车辆中。如图1所示，该方法包括以下步骤：步骤110，旋变传感器采集车轮的角位移和角速度变化，并根据角位移和角速度变化，生成旋转电压信号。参见图2，基于旋变传感器的参数获取装置包括旋变传感器、解码器和处理器，其中，处理器可以是微控制单元(MicroControllerUnit，MCU)。在步骤110之前，还包括：解码器产生交流励磁信号，并对交流励磁信号进行放大；旋变传感器的初级线圈接收放大后的交流励磁信号，并生成交变磁场；旋变传感器的次级线圈根据交变磁场，采集车轮切割交变磁场产生的感应信号，生成旋转电压信号。步骤120，解码器接收旋变传感器输出的旋转电压信号，并对旋转电压信号进行处理，生成电角度。其中，旋转电压信号包括正弦信号和余弦信号，解码器根据正、余弦信号，计算出当前电角度，再根据当前电角度，输出一个数值，该数值可以称为电角度数值。具体的，电角度一周为360度，旋变传感器对应有N对极，对应旋变传感器转动一周，有N个电角度周，一个机械周＝2*N*360度电角度。当旋变传感器正转时，参见图3，解码器输出的电角度位置是增加的。当电角度位置超过360度对应值时，解码器输出的值返回0值，在此基础上，解码器后续输出的值随转动继续增加。反转时，参见图4，解码器输出的电角度位置是减少的。当电角度位置达到0时，解码器输出的值返回最大，在此基础上，解码器后续输出的值随转动继续减小。解码器精度13.3/度，即输出电角度数值为4800时，对应电角度360度(2π弧度)。步骤130，处理器接收解码器发送的电角度数值，并对电角度数值进行处理，生成车轮机械弧度和车轮角速度。具体的，当旋变传感器的极对数N＝3时，表示旋变传感器转动一周，输出的电角度周期为6个，这时解码器总的输出数值为6*4800＝28800。当旋变传感器对应车轮的减速比为1:1时，处理器可设置为以一定的采样周期进行采样当前位置的电角度值，示例而非限定，采样周期可以设置为100ms采样一次。通过计算可以得到累计的车轮转动距离和转速。S＝angle(k)–angle(k-1)；S为100ms内转动的电角度数值，angle(k)为当前采集的电角度数值，angle(k-1)为100ms前采集的电角度数值。当跨越一个电周期时要做运算处理。当angle(k)>angle(k-1),且angle(k)-angle(k-1)>2400(半个电周期)时，可视为反转时，100ms内跨过了一个电周期。此时，S＝angle(k)–angle(k-1)-4800；当angle(k)<angle(k-1),且angle(k-1)-angle(k)&g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于旋变传感器的参数获取方法，其特征在于，所述方法包括：旋变传感器采集车轮的角位移和角速度变化，并根据所述角位移和角速度变化，生成旋转电压信号；解码器接收所述旋变传感器输出的旋转电压信号，并对所述旋转电压信号进行处理，生成电角度数值；处理器接收所述解码器发送的电角度数值，并对所述电角度数值进行处理，生成车轮机械弧度和车轮角速度。

【技术特征摘要】
1.一种基于旋变传感器的参数获取方法，其特征在于，所述方法包括：旋变传感器采集车轮的角位移和角速度变化，并根据所述角位移和角速度变化，生成旋转电压信号；解码器接收所述旋变传感器输出的旋转电压信号，并对所述旋转电压信号进行处理，生成电角度数值；处理器接收所述解码器发送的电角度数值，并对所述电角度数值进行处理，生成车轮机械弧度和车轮角速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法之前还包括：所述解码器产生交流励磁信号，并对所述交流励磁信号进行放大；所述旋变传感器的初级线圈接收所述放大后的交流励磁信号，并生成交变磁场；所述旋变传感器的次级线圈根据所述交变磁场，采集车轮切割所述交变磁场产生的感应信号，生成旋转电压信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用公式S＝angle(k)–angle(k-1)计算一个采样周期内的电角度；其中，S为一个采样周期内转动的电角度数值，angle(k)为当前采集的电角度数值，angle(k-1)为该采样周期前采集的电角度数值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当angle(k)>angle...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄踔，霍舒豪，张德兆，王肖，李晓飞，张放，
申请(专利权)人：北京智行者科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11